Nanoparticules organiques fluorescentes à base de lipides : intégrité et relargage de principes actifs in vitro et in vivo

Lipid-based fluorescent organic nanoparticles : integrity and release of active molecules in vitro and in vivo

• Auteur / Autrice : Redouane Bouchaala
• Direction : Andrey Klymchenko, Smail Djabi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Nanophysique-biophysique
• Date : Soutenance le 18/09/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Université Ferhat Abbas (Sétif, Algérie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biophotonique et pharmacologie (Strasbourg) - Laboratoire de préparation, modification et application des matériaux polymériques multiphasiques (Sétif)
• Jury : Président / Présidente : Guy Zuber
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Texier, Larbi Bouamama
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Texier, Mohamed Guerioune

Mots clés

Mots clés contrôlés

Encapsulation (chimie)

Nanoparticules organiques fluorescentes

Nanoparticules lipidiques

Médicaments-retard

Mots clés libres

Nanoparticules

Nano-véhicules lipidiques

Fluorescence

FRET

Relargage

Intégrité

Nanoparticles

Lipid nanocarriers

Fluorescence

FRET

Release

Integrity

Résumé

Pour une application optimale des nanovecteurs comme système de délivrance de médicaments, il est nécessaire de caractériser pleinement leur intégrité, et leurs propriétés d’encapsulation et de libération de leur contenue. Mon projet de doctorat consiste à développer des méthodes basées sur la fluorescence pour caractériser l'intégrité de ces nanovecteurs lipidiques et la libération des molécules actives in vitro et in vivo. Premièrement, en utilisant le FRET entre deux fluorochromes infrarouges spécialement conçus, l'intégrité des nanovecteurs lipidiques dans le sang et la tumeur cible a été évaluée et quantifiée par imagerie ratiométrique dans le proche infrarouge chez les souris vivantes. Deuxièmement, nous avons développé un test rapide et simple basé sur la FCS pour la quantification in situ de la libération du contenu des différents nanovecteurs. Troisièmement, en utilisant le blanchiment du Nil Rouge par le dithionite de sodium, nous avons établi une approche originale pour étudier l'état physique des nanovecteurs et le niveau d'encapsulation des fluorochromes. En conclusion, nous avons montré que les nanovecteurs lipidiques encapsulant des fluorochromes apparaissent comme un outil prospectif pour la libération contrôlée par la lumière de molécules actives in vitro et in vivo.

For effective application of nanocarriers as drug delivery system, it is necessary to fully characterize their integrity, encapsulation, and release properties. The aim of my PhD project is to develop fluorescence-based methods for characterizing integrity of lipid nanocarriers and the release of active molecules in vitr o and in vivo. First, using FRET between specially designed near-infrared dyes the integrity of lipid nanocarriers in bloodstream and tumor was assessed and quantified by near-infrared ratiometric imaging in living mice. Second, we have developed fast and simple FCS-based assay for in situ quantification of release from different NCs. Third, using Nile Red bleaching by sodium dithionite, we established an original approach to study the physical state of the nanocarriers and the level of dye encapsulation. Finally, we showed that dye-loaded lipid nanocarriers appear as a prospective tool for light-controlled release of active molecules in vitro and in vivo.